钢板桩支护计算书

1、钢板桩支护验算计算书一、工程概况本标段的三座框架桥。位于穗莞深城际铁路新塘至洪梅段中堂动车所内。桥址区 属于珠江三角洲滨海平原区，地势平坦。主要用于河涌排洪。JGDK1+676框架桥（1G15m-5m）与中堂运用所正线斜交67，全桥长18.03m，斜 宽167.76m，底板厚1.2m，边墙厚0.8m，顶板厚0.9m，全桥为一跨结构；地表标高 为1.9-2.2m，基坑底标高-2.48m-2.31m，基坑开挖深度4.2m4.5m。二、钢板桩支护结构施工方案我局管段穗莞深城际SZH-6标，桥位均处于软土及水涌中，框架桥基坑开挖均采 用钢板桩支护；河涌段水位较浅，先设草袋围堰施工框架桥基础，开挖时再设

2、钢板桩 支护。支护墙体采用9m长钢板桩，钢板桩基坑顶处设置300G300的H型钢围檩，支 撑体系采用内支撑形式，采用中325G6mm钢管，长18.6m，间距6m。1、钢板桩支护1）钢板桩的选用采用拉森III型钢板桩（B = 400mm，H=125mm，t = 13mm）。考虑地质情况和开挖深 度的需要，施工采用浅埋单层支点排桩墙，选用9m长度的钢板桩。2、钢板桩的插打总体施工流程：施工准备一测量定位一打钢板桩一钢板桩合拢一钢板桩外拉锚一清底一封底一 垫层一底板施工一脚手架架设一顶板、边墙施工一钢板桩围堰拆除。钢板桩采用逐片插打逐渐纠偏直至合拢，插打时利用挖掘机或吊车附带钢丝绳吊 起后，液压振动

3、捶夹板夹住钢板桩到位，按要求沿框架桥四周每边外放1.5米要求， 振动锤边振动边插打。为了确保插打位置准确，第一片钢板桩要从两个互相垂直的方 向同时控制，确保其垂直度在0.5%内，然后以此为基础向两边插打。考虑到水位高的 因素，转交处使用特制角桩插打，整个钢板桩形成一个整体，达到安全止水的最佳效 果。3、钢支撑结构形式为了确保基坑开挖及钢板桩安全可靠，钢板桩墙体支撑体系尤为重要。具体支撑 及安装位置见附图1，支撑结构材料如下：1）钢板桩支护墙体坡顶处采用300G300的H型钢围檩，每个对角采用三块300mm X300mmX 10mm钢板连接；对角斜撑采用两300G300的H型钢，对角处用四块25

4、0mm X 250mmX 10mm钢板连接。在钢板桩竖向放出围檩安装位置，每隔3m焊接牛腿1个。2）钢板桩支撑体系采用内支撑，支撑体系采用中325G6mm钢管，长18.6m，间距 6m。三、参数信息1、钢板桩长9m，拉森钢板桩的主要性能参数见下表：拉森钢板桩技术参数表型号Typo尺寸规格Dimensions单根钢板桩 l3or pl io单根每米壁宽l3or Lm of pile wall width宽场mm高.Mmm3颇mm就面积 cm2理论至扯Kg/m愤性矩 cm4哉而模救 cm3就面积 cm2/m理论至址 Kg/m2情性矩 cm勺e戡面模数 cm4/mSP-TT40010010.561.

5、18481240152153120&740874sp-m4001251376.42602220223191150166001340SP-TV40017015.596.99765190386002270SP-Vl50020024.3133.81057960520267.6210S3003150SP-Wlsp-nw50060022513027 a10.315378 712061 8114002110S80203306131.2240103&6001300038201000SP-TTTw60018013.4103.981 65220376173.2136324001800S

6、P-IVw6002101fi135.3106863053S225 5177567002700钢板桩示意图及钢板桩围堰示意图见下图。钢板桩锁口2、地质参数1) 土层分布情况：第一层：(1), Q4ml素填土，厚度约0.31.5m；第二层：(2) 1, Q4alm淤泥，流塑，1,0 0=40kPa,厚度约6.26.9m,天然密 度p =1.6(g/cm3),粘聚力 c=5.25KPa,内摩擦角？ =8.37；(1)淤泥质土的容重值7 : 16KN/m3；内摩擦角值甲:8.37 ；粘聚力C=5.25KPa。 参考中交一局桥梁施工地勘报告土层物理力学性能指标资料取值。第三层：(2)5-2, Q4alm

7、 粉质黏土，可塑，11,0 0=140kPa,厚度约 3.84.9m。淤泥质土的容重值7 : 18KN/m3；内摩擦角值甲:22 ；粘聚力C=23KPa。粉质就土野外 端号天然 含水里天然密度比重天然 孔隙比塑限透:限塑性指教液性指.数压缩系 数压缩榄1内就内摩擦 角咿P也胰g踞但IpILaafPd!)Es.(MPCfKPtO L )XL.11S.71.S22.700.7616.32S.612.30200207.042523N021S.31.S30.7516.529.012.50.140.197.9323N0319.01.S70.7216.228.31210.23OHS.592424N0417

8、.91.S00.7716.52S.411.90.120.211312521N0518.41.S30.7516.?28.71?:.吴7.942220N0615.20.6916.329.3130.220148.9226二组注质勤土经野外 端号天然 含水里天然.密度比重天然 孔隙比塑限枣限塑性指 毓渡性指.数压缩柔 数压缩模 里内聚步内摩擦 角察角P您湖必%1L履疗乃CCKPae C J摘自百度文库m粉质i粘土 4，:土的勿理力学性质表12.40.140.21S.30232-N021S.31.S20.?616.32S.512.20.24?.312523n各层土加权7平均!密度7 *二1.68(g,c

9、,m3)，粘聚力U：12.66iKPa,内摩二14N041SJ1.S30.75115.82S.411.60.115 0266.74242206眼1.S50.7316.928.311.40.120.237.5123216。1S.D1.S906916.32S.912.60.170.247.05253、荷载参数基坑顶边有土方、材料、混凝土运输等，综合考虑荷载q=20KPa。四、钢板桩插入深度1、地面荷载q=20KPa。2、基坑开挖深度本框架桥中，开挖深度4.2-4.5m。详见附图基坑防护结构立面图。3、主动土压力系数 K=tan2（45 -18.28 /2） =0.52,届=0.72；按市政工程施工

10、计算实用手册（以下计算公式均来自本手册）式（37-36）计算 被动土压力系数，6 =2甲/3，被动土压力内摩擦角取1.3系数（土的内摩擦角甲可酌 情调整有桩基的板桩墙内侧，在密集群桩深度范围内，乘以1.21.4），中 n =1.3中=18.28； 6 =2甲/3=9.37；K=m】2=2.41 TOC o 1-5 h z p 厂 cos cos 6 - wsin ( 6 + 中)sin 中1)根据朗金土压力理论：最大主动土压力强度e = y（h + x）ka - 2%匕式1；最大被动土压力强度 p = 丫萩p + 2 妙p 式2；h 一基坑开挖深度;x 钢板桩入土深度;E E = 2 e (h

11、 + x )式 3；式4；式5；取支撑点MA取支撑点MA = 0 ,曰；得J gJ g，）八 0 式6；+ E 2 (h + x )一 h其中h 0为内支撑距钢板桩顶面距离，根据现场实际情况，本工程取h 0 =0m。支撑反力Ta根据平衡得支撑反力Ta=Ea+Eq-Ep式7；2、浅埋单层支点桩墙顶端支撑法计算最大主动土压力强度七=7 (h + x )k a 2 c a =8.74G( 4.5+G)-18.23Kpa最大被动土压力强度p - 7 Xk p + 2 俄 p =40.49G+39.246Kpa即：E = je (h + x) = 4.37。5 + x)- 9. 12。5 + x)；E

12、= q(h + x)k = 10.4。. 5 + x)；E = 2 e x = 20. 245x2 + 19. 623x ；将以上公式代入式6,解一元三次方程得钢板桩入土深度x =2.2m，施工时尚应乘以K=1.1-1.5,本工程取K=1.2，则钢板桩长=4.5+1.2G2.2=7.14m。施工时取9m长钢板桩即可。取钢板桩插入深度G=2.2m，所以：E = !e (h + x) = 4.37.5 + x)- 9.12.5 + x)=135.065KN/m； a 2 aE = q(h + x)k = 10.4. 5 + x)=69.68KN/m；E = 2 e x = 20. 245x2 + 19. 623x =141.156KN/m；故 T=Ea+Eq-Ep=63.59KN/m； A6、求最大弯矩MmaG和钢板桩选型最大弯矩发生于剪力为零处，设从墙顶往下P处剪力为零，则2 yK y2 + qK y - R = 0求得 P=2.39mM =R（y - h）-4qKy2-L yK y3 maG a 02 a 6 a求得 MmG=88.38KN m/m即每延米墙体承受的最大弯矩为88.38KNm/m，发生于墙顶下2.39m根据求得的最大弯矩和板桩材料的容许应力（参